package com.dataStructures.binarysorttree;

/**
 * 二叉树排序（对于二叉排序树的非叶子节点，要求左子节点的值比当前节点小，右子节点的值比当前节点大）
 */
public class BinarySortTreeDemo {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9, 2};
		BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree(); //循环的添加结点到二叉排序树
		for (final int j : arr) {
			binarySortTree.add(new Node(j));
		}
		//中序遍历二叉排序树 System.out.println("中序遍历二叉排序树~"); binarySortTree.infixOrder(); // 1, 3, 5, 7, 9, 10, 12
		//测试一下删除叶子结点
//		binarySortTree.delNode(12);
//		binarySortTree.delNode(5);
		binarySortTree.delNode(10);
//		binarySortTree.delNode(2);
//		binarySortTree.delNode(3);
//		binarySortTree.delNode(9);
//		binarySortTree.delNode(1);
//		binarySortTree.delNode(7);
		System.out.println("root=" + binarySortTree.getRoot());
		System.out.println("删除结点后");
		binarySortTree.infixOrder();
	}
}

/**
 * 创建二叉排序树
 */
class BinarySortTree {
	private Node root;

	public Node getRoot() {
		return root;
	}

	public Node search(int value) {
		if (root == null) {
			return null;
		}
		return root.search(value);
	}

	public Node searchParent(int value) {
		if (root == null) {
			return null;
		}
		return root.searchParent(value);
	}

	public void add(Node node) {
		if (root == null) {
			root = node;
		} else {
			root.add(node);
		}
	}

	public void infixOrder() {
		if (root == null) {
			return;
		}
		root.infixOrder();
	}

	/**
	 * @param node 传入的结点(当做二叉排序树的根结点)
	 * @return 以 node 为根结点的二叉排序树的最小结点的值
	 */
	public int delRightTreeMin(Node node) {
		Node target = node;
		while (target.left != null) {
			target = target.left;
		}
		delNode(target.value);
		return target.value;
	}

	/**
	 * 删除节点
	 *
	 * @param value 要删除节点的值
	 */
	public void delNode(int value) {
		if (root == null) {
			return;
		}
		// 先去找到要删除的结点
		Node targetNode = search(value);
		if (targetNode == null) {
			return;
		}
		// 如果我们发现当前这颗二叉排序树只有一个结点,直接删除此节点即可
		if (root.left == null && root.right == null) {
			root = null;
			return;
		}
		// 去找到 targetNode 的父结点
		Node parent = searchParent(value);
		// 如果要删除的结点是叶子结点
		if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
			// 判断要删除的 targetNode 是父节点的左子节点还是右子节点
			if (parent.left != null && parent.left.value == value) {
				parent.left = null;
			} else if (parent.right != null && parent.right.value == value) {
				parent.right = null;
			}
		} else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {
			// 删除有两颗子树的节点 → 从 targetNode 右子树中找到最小节点，用临时变量保存它的值，然后删除最小节点，最后把临时变量保存的值赋给 targetNode
			int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
			targetNode.value = minVal;
		} else { // 删除只有一颗子树的结点
			// 如果要删除的结点有左子结点
			if (targetNode.left != null) {
				if (parent != null) {
					//如果 targetNode 是 parent 的左子结点
					if (parent.left.value == value) {
						parent.left = targetNode.left;
					} else { // targetNode 是 parent 的右子结点
						parent.right = targetNode.left;
					}
				} else {
					root = targetNode.left;
				}
			} else { //如果要删除的结点有右子结点
				if (parent != null) {
					//如果 targetNode 是 parent 的左子结点
					if (parent.left.value == value) {
						parent.left = targetNode.right;
					} else { //如果 targetNode 是 parent 的右子结点
						parent.right = targetNode.right;
					}
				} else {
					root = targetNode.right;
				}
			}
		}
	}
}

class Node {
	int value;
	Node left;
	Node right;

	public Node(int value) {
		this.value = value;
	}

	@Override
	public String toString() {
		final StringBuffer sb = new StringBuffer("Node{");
		sb.append("value=").append(value);
		sb.append('}');
		return sb.toString();
	}

	/**
	 * 查找要删除的节点
	 *
	 * @param value 要删除的节点值
	 */
	public Node search(int value) {
		if (this.value == value) {
			return this;
		}
		if (value < this.value) {
			if (this.left == null) {
				return null;
			}
			return this.left.search(value);
		} else {
			if (this.right == null) {
				return null;
			}
			return this.right.search(value);
		}
	}

	/**
	 * 查找要删除节点的父节点
	 */
	public Node searchParent(int value) {
		if (this.left != null && this.left.value == value || this.right != null && this.right.value == value) {
			return this;
		}
		if (this.left != null && value < this.value) {
			return this.left.searchParent(value);
		}
		if (this.right != null && value > this.value) {
			return this.right.searchParent(value);
		}
		return null;
	}

	/**
	 * 添加节点
	 */
	public void add(Node node) {
		if (node == null) {
			return;
		}
		if (node.value < this.value) {
			if (this.left == null) {
				this.left = node;
			} else {
				this.left.add(node);
			}
		} else {
			if (this.right == null) {
				this.right = node;
			} else {
				this.right.add(node);
			}
		}
	}

	/**
	 * 中序遍历
	 */
	public void infixOrder() {
		if (this.left != null) {
			this.left.infixOrder();
		}
		System.out.println(this);
		if (this.right != null) {
			this.right.infixOrder();
		}
	}
}